BESCHREIBUNG
Vorrichtung zur Aufbereitung von Schmutzwasser mit Trenneinrichtung für Zuschlagstoffe
TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Schmutzwasser. Diese Vorrichtung besitzt ebenfalls eine Trenneinrichtung für Zuschlagstoffe.
Aus Gründen des Umweltschutzes und insbesondere auch aus wirtschaftlichen Überlegungen heraus werden in verstärktem Maße Vorrichtungen zur Wiederaufbereitung von Restbeton ver¬ wendet. Benutzer sind sowohl betonverarbeitende als auch be- tontransportierende Betriebe. Mit solchen Vorrichtungen wird verhindert, daß Restmengen von Beton und/oder Zementschlämmen in die öffentliche Kanalisation gelangen oder mehr oder weni¬ ger planmäßig irgendwo auf den Baustellen abgekippt werden. Mit derartigen Vorrichtungen werden der im Restbeton enthal- tene Sand und Kies zurückgewonnen und das mit dem Restbeton anfallende Zementschlamm-Wasser bei der Herstellung von neuem Beton mitverwendet und damit diese Stoffe dem Recycling zuge¬ führt.
STAND DER TECHNIK
Durch das DE-G 91 00 177 ist ein Auswaschtrog für Restbeton bekannt. Dieser Auswaschtrog dient zur Wiederaufbereitung von Restbeton. Der Trog besitzt eine Vorwasch- und eine Fein- waschkammer, die in Strömungsrichtung hintereinander in dem behälterartigen Gehäuse angeordnet sind. Gegen die Material¬ flußrichtung wird Frischwasser in den Trog eingeleitet, so daß optimale Waschergebnisse erzielt werden. Am Ende der Feinwaschkammer wird über ein Becherrad der aus dem Restbeton wiedergewonnene Sand und Kies kaskadenartig auf eine Förder-
schnecke umgeladen und aus dem Auswaschtrog heraustranspor¬ tiert. Die Förderrinne dieser Förderschnecke besteht aus einem hoch verschleißfesten Kunststoff, so daß ein Verkanten von Sand- und Kiesbestandteilen zwischen dem eigentlichen Schneckenkörper und dem die Förderschnecke umgebenden Gehäuse und damit ein Verklemmen dieser Teile zwischen den einzelnen Bauteilen nicht möglich ist. Dadurch ist ein sicherer Trans¬ port der Sand- und Kiesbestandteile aus dem Auswaschtrog her¬ aus möglich. Durch die Verwendung dieser Kunststoffbahn kann die Förderschnecke auch sehr geräuscharm betrieben werden.
Derartige Auswaschtröge sind aufgrund ihrer gesamten Konzep¬ tion insbesondere für Betriebe besonders geeignet, bei denen relativ viel Restbeton anfällt. Solche Betriebe sind bei- spielsweise Transportbetonwerke, wo in den Transportbeton¬ fahrzeugen oftmals jeweils 1/4 Kubikmeter und mehr Restbeton zurückbleibt, wenn diese von ihren Fahrten in das Transport¬ betonwerk zurückkommen. Dadurch fällt im Laufe eines Tages relativ viel Restbeton an.
In wirtschaftlicher Hinsicht läßt sich ein derartiger Aus¬ waschtrog nicht ganz so günstig betreiben, wenn im Verhältnis zum anfallenden Wasser wenig fester Restbeton anfällt. Sol¬ ches trifft beispielsweise für Betonwerke zu. Dort ist der Anfall von mit Zementschlämmen verunreinigtem Wasser, das beispielsweise zu Reinigungszwecken beim Herstellen der ein¬ zelnen Betonchargen verwendet wird, im Verhältnis zu dem festen Restbetonanfall sehr groß. Der Einsatz von Auswasch¬ trögen der bekannten Art ist grundsätzlich möglich und bringt auch die technisch gewollten Vorteile, wie das Recyclen der im Restbeton vorhandenen Bestandteile, nur ist der investive Einsatz relativ hoch und der Betrieb derartiger Auswaschein¬ richtungen nicht besonders günstig.
Aus der DE-G 92 08 671 ist eine Vorrichtung der eingangs ge¬ nannten Art bekannt geworden, die zur Aufbereitung von
Schmutzwasser geeignet ist und die auch eine Trenneinrichtung für Zuschlagstoffe besitzt. Diese Vorrichtung besitzt ein Schmutzwasserbecken, in dem eine Einrichtung zum Umwälzen des jeweils vorhandenen Schmutzwassers in diesem Becken vorhanden ist. Oberhalb des in dem Schmutzwasserbecken vorhandenen Schmutzwassers ist eine Einfüllkammer für das mit Zuschlag¬ stoffen versetzte Schmutzwasser vorhanden. Diese Vorrichtung eignet sich insbesondere für die Fertigteilindustrie, wo im Verhältnis zum anfallenden Restbeton regelmäßig sehr viel mehr Schmutzwasser anfällt. Als Schmutzwasser wird dabei das mit Zementschlämmen verunreinigte Wasser bezeichnet. Die in dem Restbeton vorhandenen Sand- und Kiesbestandteile werden nicht in diesem Schmutzwasserbecken gesammelt, sondern werden vorher aus der oberhalb des Schmutzwasserbeckens angeordneten Einfüllkammer mit Hilfe einer Austragvorrichtung ausgeson¬ dert. Eine derartige Austragvorrichtung kann beispielsweise ein Schneckenförderer sein, so wie er in der erwähnten G 92 08 671 dargestellt ist.
Das im Schmutzwasserbecken gesammelte Schmutzwasser kann bei dem Herstellen von Frischbeton mitverwendet werden. Aller¬ dings ist es nach wie vor erforderlich, bei der Herstellung von Frischbeton noch zusätzlich sauberes Wasser mitzuverar- beiten. Dies hat zur Folge, daß 'in der Beton-Fertigteilindu- strie nach wie vor eine große Menge an Frischwasser ver¬ braucht wird. Dieses frische Wasser muß daher der Mischanlage zugeführt werden und wird bei der Betonherstellung ver¬ braucht,trotz Vorhandensein von Schmutzwasser.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Wasserverbrauch in der Beton-Fer¬ tigteilindustrie zu minimieren.
Diese Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung geht damit von der Erkennt¬ nis aus, daß durch eine zusätzlich dem Schmutzwasserbecken nachgeschaltete Kläranlage das im Schmutzwasserbecken gesam¬ melte Schmutzwasser derart weitergeklärt werden kann, daß es als sogenanntes Klarwasser in gleicher Weise wie Frischwasser bei der Betonherstellung und/oder bei sonstigen Verbrauchern oder zu Reinigungszwecken verwendet werden kann. Das im Schmutzwasserbecken vorhandene eingesammelte Schmutzwasser kann damit vollständig der Wiederverwertung auch in der Fer¬ tigteilindustrie, wo viel Frischwasser verbraucht wird, zuge- führt werden.
Als vorteilhaft hatte sich herausgestellt, die nachgeschalte¬ te Kläranlage in Form von Klärtürmen auszubilden. Die Kläran¬ lage besteht dann aus zumindest einem Klärturm. In diesem Klärturm, der vorzugsweise oberirdisch in Form eines Silos ausgebildet ist, befindet sich eine Zwangsumleitung für das zu klärende Schmutzwasser derart, daß das eingeleitete Schmutzwasser nach unten durch den Klärturm hindurchströmen muß und dann erst vom unteren Bereich des Turms wieder nach oben aufströmen kann. Durch diese Umleitung des Schmutzwas¬ sers setzen sich die in dem Wasser vorhandenen Schmutzteil¬ chen wie Zementteile und Feinsand unten im Silo ab. Darüber hinaus kann es sinnvoll sein, zusätzlich ein Rührwerk in dem Klärsilo anzubringen, damit keine Anbackungen im unteren Si- lokegel auftreten können und damit auch der untere Siloaus¬ fluß nicht verstopfen kann. Im oberen Bereich des Silos wird sich dann praktisch sauberes Klarwasser befinden. Dieses Klarwasser kann in gleicher wie Frischwasser bei der Herstel¬ lung von Beton verwendet werden. Außerdem ist es möglich, dieses Klarwasser auch zu Reinigungszwecken zu verwenden.
Als sinnvoll hat es sich herausgestellt, das sich im Klärturm oder in den Klärtürmen angesammelte Klarwasser in einem nach- geordnetem Wasserspeicher zu sammeln. Auf diese Weise kann dann Klarwasser problemlos auch in großen Mengen entnommen werden, ohne daß befürchtet werden müßte, daß die im unteren Bereich des Klärturms abgesetzten feinen Schmutzteilchen auf¬ gewirbelt und damit das Klarwasser wieder verschmutzen wür¬ den.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist niveaumäßig unter¬ halb des Klärturms ein weiterer Sammelbehälter vorhanden, der zur Aufnahme der im Klärturm abgesetzten feinen Schmutzteil¬ chen dient. Die in dem Behälter dann eingesammelten Schmutz¬ teile können über ein Rührwerk oder Knetwerk in Bewegung ge- halten werden, so daß die Konsistenz der in dem Behälter ein¬ sitzenden mehr oder weniger breiigen Masse insgesamt gleich¬ bleiben würde. Die im Behälter aufgerührte Masse aus Feinsand und Zement kann über eine Dickstoffpumpe dem Betonmischer als Ersatz für Zuschlagstoffe zugepumpt und somit ein vollständig geschlossener Materialkreislauf erzeugt werden. Falls die breiige Masse zu dick werden sollte, könnte Klarwasser aus dem Klärturm oder aus dem nachgeschalteten Wasserspeicher zu¬ gegeben werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann damit das Schmutz¬ wasserbecken ausreichend weit von seinem Schmutzwasser be¬ freit werden, so daß das Aufbereiten von Restbeton und/oder von mit Zuschlagstoffen versetztem Schmutzwasser zu jeder Zeit erfolgen kann. Das in dem Schmutzwasserbecken vorhandene Schmutzwasser kann nämlich entweder direkt der Mischanlage zum Herstellen von Beton zugegeben oder in den Klärturm ein¬ gepumpt werden. Dies hat dann den weiteren Vorteil, daß das in dem Klärturm gewonnene Klarwasser als Ersatz des sonst beim Herstellen von Beton benötigten Frischwassers benutzt werden kann. Dadurch wird die zum Herstellen von Beton anson¬ sten erforderliche Menge an Frischwasser wesentlich verklei¬ nert.
Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch das nachstehend angegebene Ausführungsbeispiel. Die Merkmale der Ansprüche können beliebigerweise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich ge¬ genseitig ausschließen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbei- spiels näher beschrieben und erläutert. Die einzige Figur zeigt die schematische Anordnung einer Vorrichtung nach der Erfindung zur Aufbereitung von Schmutzwasser, die mit einer Trenneinrichtung für Zuschlagstoffe ausgestattet ist.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Eine zur Wiederaufbereitung von mit Zuschlagstoffen versetz¬ tem Schmutzwasser verwendete Auswaschvorrichtung 10 weist ein sogenanntes Schmutzwasserbecken 12 auf. Dieses Becken 12 kann aus beliebigen Materialien hergestellt sein.
In dem Becken 12 ist bis zu einem Niveau 14 Schmutzwasser 16 vorhanden. Dieses Schmutzwasser 16 ist durch Zement und Fein- sand verunreinigtes Wasser, das beim Herstellen von Beton in Mischanlagen oder beim Transportieren von Beton anfällt. Das Schmutzwasser 16 kann bei der Herstellung von Beton wieder¬ verwendet und damit recycelt werden. Zu diesem Zweck wird das Schmutzwasser 16 von einer Pumpe 18, die auch eine Tauchpumpe sein kann, angesaugt und in eine beispielsweise zu einer Mischanlage 61 führenden Leitung 19 hineingedrückt.
Von oben ragt in das Becken 12 eine Austragvorrichtung 30 hinein, die auch räumlich getrennt zum Becken 12 angeordnet sein kann. Diese Austragvorrichtung 30 besitzt in ihrem unte¬ ren Bereich, mit dem sie in das Becken 12 hineinragt, boden-
bzw. wandartige Trennwände 32. Diese Trennwände 32 sind in¬ nerhalb des Bereiches des Beckens 12 siebartig und damit was¬ serdurchlässig ausgebildet. Von oben sind die Trennwände 32 durch einen Rost 34 verbunden. Der von den Trennwänden 32 und dem Rost 34 umhüllte Innenraum 36 stellt eine Einfüllkammer 38 für die wiederaufzubereitenden Beton-Restmengen bzw. ze¬ mentverunreinigten Wassermassen dar.Die Austragvorrichtung 30 in Gestalt eines Schneckenförderers stellt zusammen mit den Trennwänden 32 und dem Rost 34 die Trenneinrichtung für die Zuschlagstoffe dar.Die Trenneinrichtung könnte auch in Ge¬ stalt des im Stand der Technik bekannten Auswaschtroges aus¬ gebildet werden.Das Becken 12 bildet dann gleichsam eine Puf¬ ferstation für stoßweise zuviel anfallendes Schmutzwasser.
Mit der Austragvorrichtung 30 können die in der Einfüllkammer 38 vorhandenen Zuschlagstoffe wie Sand und Kies aus dem Becken 12 herausgefördert werden. Die von der Austragvorrich¬ tung 30 schließlich außerhalb des Beckens abfallenden Kies- und Sandmengen sind in der Zeichnung gestrichelt angedeutet und mit dem Bezugszeichen 44 versehen. Die in der Zeichnung dargestellte Austragvorrichtung ist vorzugsweise als Schneckenförderer ausgebildet, so wie dies beispielsweise in der G 92 08 671 erwähnt ist.
Das sich unterhalb der Einfüllkammer 38 der Austragvorrich¬ tung 30 in dem Becken 12 befindliche Schmutzwasser 16 wird über ein in das Schmutzwasser 16 eintauchendes Rührwerk 22 in Bewegung gehalten. Von diesem Rührwerk 22 wird das Schmutz¬ wasser 16 im vorliegenden Beispielsfall von oben nach unten in dem Becken 12 umgewälzt, so wie dies durch Pfeile 24 sche¬ matisiert dargestellt ist. Dadurch wird verhindert, daß sich die in dem Schmutzwasser 16 vorhandenen feinen Zementbestand¬ teile an dem Boden bzw. an den Wänden des Beckens 12 festset¬ zen können. Statt des Rührwerks 22 kann auch jede andere ge- eignete Umwälzeinrichtung verwendet werden.
In der zur Mischanlage 61 wie z. B. der Mischerwaage 63 aus dem Becken 12 führenden Leitung 19 ist ein 3-Wege-Ventil 62 vorhanden, von dem eine Leitung 64 zu einem Klärturm 66 führt. Diese Leitung 64 ragt von oben in den Klärturm 66 hin- ein. Es ist allerdings auch möglich, die Leitung 64 direkt in das Becken 12 einmünden zu lassen. Dies würde dann eine zwei¬ te Pumpe erforderlich machen. Durch diese Pumpe könnte dann immer bei maximalem Wasserstand im Becken 12 Schmutzwasser in den Klärturm 66 abgezogen werden.
In dem Klärturm 66 ist eine Längswand 68 angeordnet, die sich von oben nach unten in dem Klärturm 66 erstreckt. Diese Längswand 68 könnte auch durch ein inneres Rohr (Dortmunder Brunnen) ersetzt werden. Die Längswand 68 verbindet gegen- überliegende Außenwandbereiche des Klärturms 66. Dadurch wer¬ den im Inneren des Klärturms 66 ein linker Bereich 70 und ein rechter Bereich 72 ausgebildet, die lediglich unten, da wo die Längswand 68 nicht mehr vorhanden ist, miteinander ver¬ bunden sind. Das in den Klärturm 66 durch die Leitung 64 ein- strömende Wasser muß daher durch den Bereich 70 nach unten hindurchströmen. Nach Passieren der unteren Kante 74 der Längswand 68 kann dann diese Flüssigkeit nach oben in den Be¬ reich 72 strömen. Bei dieser Strömung scheiden sich die in dem Schmutzwasser vorhandenen Feinteile, die aus Zement und kleinen Feinsandteilchen bestehen, von dem Klarwasser ab und sammeln sich im unteren Bereich des Klärturms 66. Durch Öff¬ nen eines auf der Unterseite des Klärturms vorhandenen bei¬ spielsweise Quetschventils 77 kann dann diese abgesetzte Flüssigkeitsmasse aus dem Klärturm 66 abgezogen und in einen nachgeordneten Behälter 75 eingefüllt werden. Diese abgezoge¬ ne Masse wird eine mehr oder weniger breiige Konsistenz ha¬ ben. Durch eine in dem nachgeschalteten Behälter 75 angeord¬ nete Knetvorrichtung 80 wird diese breiige Konsistenz auf¬ rechterhalten. Diese breiige Masse kann dann durch eine Lei- tung 82 dem unterhalb der Mischerwaage 63 angeordneten Mi¬ scher 65 portionsweise, falls gewünscht, zugegeben werden.
Die breiige Masse kann auch über eine andere Leitung 84 weg¬ gebracht werden.
Im vorliegenden Fall ist im Klärturm 66 noch ein Rührwerk 96 vorhanden, mit dem der untere Auslaufkegel 98 des Klärturms 66 von Anbackungen freigehalten werden kann.
Dem Klärturm 66 ist ein weiterer Turm 86 zugeordnet, der als Wasserspeicher dient. Dieser Wasserspeicher 86 wird über ei- nen im Bereich 72 des Klärturms 66 oben vorhandenen Überlauf 88 mit Klarwasser gespeist. Dieses Klarwasser hat sich in dem Bereich 72 angesammelt. Aus dem Wasserspeicher 86 kann das Klarwasser sowohl über eine Leitung 90 als Ersatz von Frisch¬ wasser der Mischerwaage 61 zugeführt werden; andererseits kann über eine Leitung 92 dieses Klarwasser auch dem Behälter 75 zugeführt werden. Dies wäre beispielsweise sinnvoll, wenn sich die in dem Behälter 75 vorhandene breiige Konsistenz als zu fest herausstellen sollte.
In Fällen, wo beispielsweise farbiger Beton anfällt, besteht die Möglichkeit, den zweiten Turm ebenfalls als Klärturm zu verwenden. Jeder Turm würde dann zur Reinigung von jeweils einer Hauptfarbe zur Verfügung stehen.
Auch der Wasserspeicher 86 ist unten mit einer Entleeröffnung 94 versehen, die ebenso wie beim Klärturm 66 als Quetschven¬ til ausgebildet sein kann.
Die in dem Behälter 75 vorhandene breiige Konsistenz kann als Ersatz von Zuschlagstoffen wie Sand oder Flugasche bei der Herstellung von Beton verwendet werden. Dies erfolgt, wie be¬ reits ausgeführt, durch die Leitung 82 hindurch. Das in dem Wasserspeicher 86 angesammelte Klarwasser kann sowohl zum Herstellen von Beton als auch zum Spülen oder Reinigen, als Ersatz von Frischwasser, verwendet werden.
Verfahrenstechnisch hat es sich als sinnvoll herausgestellt, zumindest bei maximal gefülltem Schmutzwasserbecken 12 Schmutzwasser aus dem Becken 12 abzusaugen und durch die Lei¬ tung 64 in den Klärturm 66 einzuleiten. Auf diese Weise kann dann die Auswaschvorrichtung 10 ständig zur Verfügung stehen, da das bei Betrieb der Auswaschvorrichtung 10 anfallende Schmutzwasser jederzeit in dem Schmutzwasserbecken 12 aufge¬ fangen werden kann.